CN104655905A - 相关正弦信号检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种相关正弦信号检测方法及装置，其通过对第一正弦信号进行采样，确定其正常过零点，并将该正常过零点时刻之后延时第一预设间隔时刻确定为第一正弦信号的极值时刻，进而确定与该极值时刻对应的第二正弦信号的瞬时值；当存在干扰信号时，一定会在相应位置出现波峰或波谷，即相应位置的导数大小满足微分检测法的判断条件；而由于本申请并不对波峰和波谷进行直接检测，因此有效解决了干扰信号引起的假波峰和假波谷对检测准确度的影响，且对信号的平滑性要求很低。可见，本申请大大减小了波峰和波谷误判断的几率，提高了抗干扰能力，提高了检测的准确度，且降低了对信号的平滑性要求，通用性好，解决了现有技术的问题。

Description

相关正弦信号检测方法及装置

技术领域

本申请涉及检测技术领域，尤其涉及一种相关正弦信号检测方法及装置。

背景技术

相关正弦信号，指频率相同、相位相同或不同的两个正弦信号。实际工程应用中，通常需要检测两个相关正弦信号中，一个信号达到极值（包括波峰值和波谷值）时对应的另一信号的瞬时值。如，对于同一电路中频率相同的电压信号和电流信号，需要检测电流信号的极值、及出现该极值时电压信号的瞬时值。

现有技术主要通过微分检测法实现上述检测过程，即对电流信号的导数进行检测：当检测到时，判定i_n为电流信号的波峰值；当检测到时，判定i_n为电流信号的波谷值；并通过硬件电路采集上述电流信号的波峰值和波谷值对应的电压信号的瞬时值。

上述微分检测法对信号的平滑性要求高；当在干扰信号的作用下，被检测信号出现毛刺时，该毛刺处对应的信号导数值也将满足上述判断条件，从而误将毛刺判定为信号的波峰或波谷，导致被检测信号的一个周期内可能出现多个波峰和波谷，相应的另一信号的检测也出现错误。因此，现有技术检测结果误差较大、抗干扰能力差。

发明内容

有鉴于此，本申请目的在于提供一种相关正弦信号检测方法及装置，以解决现有微分检测法对信号的平滑性要求高、抗干扰能力差、检测结果误差大的问题。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种相关正弦信号检测方法，所述相关正弦信号包括频率相同的第一正弦信号和第二正弦信号，包括：

对所述第一正弦信号的瞬时值进行采样；

根据所述采样结果确定所述第一正弦信号的正常过零点时刻；

将以所述正常过零点时刻为起点、延时第一预设间隔的时刻对应的采样结果作为所述第一正弦信号的极值；所述极值包括波峰值和波谷值；

确定与所述第一正弦信号的极值对应的所述第二正弦信号的瞬时值。

优选的，所述将以所述正常过零点时刻为起点、延时第一预设间隔的时刻对应的采样结果作为所述第一正弦信号的极值，包括：

当所述正常过零点时刻的过零点类型为上升过零点时，将以所述正常过零点时刻为起点、延时第一预设间隔的时刻对应的采样结果作为所述第一正弦信号的波峰值；

当所述正常过零点时刻的过零点类型为下降过零点时，将以所述正常过零点时刻为起点、延时第一预设间隔的时刻对应的采样结果作为所述第一正弦信号的波谷值。

优选的，所述根据所述采样结果确定所述第一正弦信号的正常过零点时刻，包括：

判断连续三个采样结果是否满足零点判断条件；所述零点判断条件包括：所述连续三个采样结果中，第一个采样结果和第三个采样结果的乘积小于零；

若所述连续三个采样结果满足所述零点判断条件，且在得到所述连续三个采样结果之前已检测到至少一个所述正常过零点，则判断所述连续三个采样结果中的第二个采样结果对应的采样时刻，与前一个正常过零点时刻之间的第一时间差值是否大于第二预设间隔，如果是，则将所述第二个采样结果对应的采样时刻作为所述正常过零点时刻。

优选的，所述相关正弦信号检测方法还包括：

若所述连续三个采样结果满足所述零点判断条件，且在得到所述连续三个采样结果之前未检测到所述正常过零点，则将所述连续三个采样结果中的第二个采样结果对应的采样时刻作为第一过零点时刻；

判断所述第一过零点时刻之后、满足所述零点判断条件的连续三个采样结果中的第二个采样结果对应的采样时刻，与所述第一过零点时刻之间的时间差值是否大于所述第二预设间隔，如果是，则将所述第一过零点时刻之后、满足所述零点判断条件的连续三个采样结果中的第二个采样结果对应的采样时刻作为第二过零点时刻；

判断所述第一过零点时刻和第二过零点时刻的过零点类型是否相同，若相同，则将所述第二过零点时刻作为所述正常过零点时刻，否则将所述第一过零点时刻和第二过零点时刻均作为所述正常过零点时刻；其中，

所述过零点类型包括上升过零点和下降过零点。

优选的，所述第一预设间隔具体为所述第一时间差值的一半；

所述第二预设间隔包括T/8；其中，T为所述第一正弦信号的周期。

优选的，所述确定与所述第一正弦信号的极值对应的所述第二正弦信号的瞬时值，包括：

计算所述第一正弦信号和第二正弦信号之间的相位差θ的余弦值与所述第一正弦信号的极值的乘积，并将其作为与所述第一正弦信号的极值对应的所述第二正弦信号的瞬时值。

一种相关正弦信号检测装置，所述相关正弦信号包括频率相同的第一正弦信号和第二正弦信号，包括：

采样模块，用于对所述第一正弦信号的瞬时值进行采样；

正常过零点确定模块，用于根据所述采样结果确定所述第一正弦信号的正常过零点时刻；

极值确定模块，用于将以所述正常过零点时刻为起点、延时第一预设间隔的时刻对应的采样结果作为所述第一正弦信号的极值；所述极值包括波峰值和波谷值；

极值对应值确定模块，用于确定与所述第一正弦信号的极值对应的所述第二正弦信号的瞬时值。

优选的，所述正常过零点确定模块包括第一判断模块、第二判断模块和过零点存储模块；

所述过零点存储模块用于：存储所述正常过零点时刻；

所述第一判断模块用于：判断连续三个采样结果是否满足零点判断条件，如果是，则触发所述第二判断模块；所述零点条件包括：所述连续三个采样结果中，第一个采样结果和第三个采样结果的乘积小于零；

所述第二判断模块用于：当所述第一存储模块中存储有至少一个所述正常过零点时刻时，判断满足所述零点判断条件的连续三个采样结果中的第二个采样结果对应的采样时刻，与前一个所述正常过零点时刻之间的第一时间差值是否大于第二预设间隔，如果是，则将所述第二个采样结果对应的采样时刻作为所述正常过零点时刻，并触发所述过零点存储模块进行存储。

优选的，所述正常过零点确定模块还包括第一过零点确定模块、第二过零点确定模块和第三判断模块；

所述第一过零点确定模块用于：当所述过零点存储模块中未存储有所述正常过零点时刻，且所述第一判断模块判定所述连续三个采样结果满足所述零点判断条件时，将所述连续三个采样结果中的第二个采样结果对应的采样时刻作为第一过零点时刻，并触发所述第二过零点确定模块；

所述第二过零点确定模块用于：判断所述第一过零点时刻之后、满足所述零点判断条件的连续三个采样结果中的第二个采样结果对应的采样时刻，与所述第一过零点时刻之间的时间差值是否大于所述第二预设间隔，如果是，则将所述第一过零点时刻之后、满足所述零点判断条件的连续三个采样结果中的第二个采样结果对应的采样时刻作为第二过零点时刻，并触发所述第三判断模块；

所述第三判断模块用于：判断所述第一过零点时刻和第二过零点时刻的过零点类型是否相同，若相同，则将所述第二过零点时刻作为所述正常过零点时刻，否则将所述第一过零点时刻和第二过零点时刻均作为所述正常过零点时刻；其中，所述过零点类型包括上升过零点和下降过零点。

优选的，所述相关正弦信号检测装置还包括相位差计算模块；

所述相位差计算模块用于：计算所述第一正弦信号和第二正弦信号之间的相位差θ；

所述极值对应值确定模块包括极值对应值计算模块；

所述极值对应值计算模块用于：计算所述相位差θ的余弦值与所述第一正弦信号的极值的乘积，并将其作为与所述第一正弦信号的极值对应的所述第二正弦信号的瞬时值。

从上述的技术方案可以看出，与现有微分检测法不同的，本申请不是直接检测第一正弦信号的波峰和波谷，而是首先检测其正常过零点时刻；根据正弦信号的曲线特性，正常过零点时刻之后延时第一预设间隔即为该正弦信号的极值时刻，包括波峰或波谷；当存在干扰信号时，一定会在相应位置出现波峰或波谷，即相应位置的导数大小满足微分检测法的判断条件；而由于本申请实施例并不对波峰和波谷直接检测，因此有效解决了干扰信号引起的异常波峰和异常波谷对检测准确度的影响，且对信号的平滑性要求很低。因此，本申请大大减小了波峰和波谷误判断的几率，提高了抗干扰能力，提高了检测的准确度，且降低了对信号的平滑性要求，通用性好，解决了现有技术的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一对相关正弦信号的波形图；

图2为本申请实施例一提供的相关正弦信号检测方法流程图；

图3为本申请实施例二提供的相关正弦信号检测方法流程图；

图4为本申请实施例提供的一种干扰信号作用下的正弦信号波形图；

图5为本申请实施例三提供的相关正弦信号检测方法流程图；

图6为本申请实施例四提供的相关正弦信号检测装置的结构框图；

图7为本申请实施例五提供的相关正弦信号检测装置的结构框图；

图8为本申请实施例六提供的相关正弦信号检测装置的结构框图；

图9为本申请实施例七提供的相关正弦信号检测装置的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例公开了一种相关正弦信号检测方法及装置，以解决现有微分检测法对信号的平滑性要求高、抗干扰能力差、检测结果误差大的问题。

为便于描述，本申请实施例中涉及的两个相关正弦信号分别命名为第一正弦信号和第二正弦信号，二者频率相同。如图1所示，第一正弦信号可以为电流信号，第二正弦信号可以为同一电路中同频率的电压信号。

参照图2，本申请实施例一提供的相关正弦信号检测方法，包括如下步骤：

S1、对所述第一正弦信号的瞬时值进行采样；

S2、根据所述采样结果确定所述第一正弦信号的正常过零点时刻；

S3、将以所述正常过零点时刻为起点、延时第一预设间隔的时刻对应的采样结果作为所述第一正弦信号的极值；所述极值包括波峰值和波谷值；

S4、确定与所述第一正弦信号的极值对应的所述第二正弦信号的瞬时值。

由上述方法步骤可知，与现有微分检测法不同的，本申请实施例不是直接检测第一正弦信号的波峰和波谷，而是首先检测其正常过零点；根据正弦信号的曲线特性，正常过零点时刻之后延时第一预设间隔即为该第一正弦信号的极值时刻，包括波峰和波谷；当存在干扰信号时，一定会在相应位置出现波峰或波谷，即相应位置的导数大小满足微分检测法的判断条件；而由于本申请实施例并不对波峰和波谷直接检测，因此有效解决了干扰信号引起的异常波峰和异常波谷对检测准确度的影响，且对信号的平滑性要求很低。因此，本申请实施例大大减小了波峰和波谷误判断的几率，提高了抗干扰能力，提高了检测的准确度，且降低了对信号的平滑性要求，通用性好，解决了现有技术的问题。

具体的，本申请实施例中，可以根据检测到的所述第一正弦信号的极值的符号确定其为波峰值还是波谷值：若所述极值大于零，即其符号为正，则可确定该极值为波峰值；反之，若所述极值小于零，即其符号为负，则可确定该极值为波谷值。另外，还可根据所述正常过零点时刻的过零点类型确定其为波峰值还是波谷值：若检测到的正常过零点时刻的过零点类型为上升过零点，则可确定以该正常过零点时刻为起点、延时第一预设间隔的时刻对应的极值为波峰值；反之，若检测到的正常过零点时刻的过零点类型为下降过零点，则可确定以该正常过零点时刻为起点、延时第一预设间隔的时刻对应的极值为波谷值。

进一步的，考虑到当干扰信号的作用时刻距离第一正弦信号的过零点时刻很接近时，即使干扰信号影响幅度很小，因第一正弦信号过零点附近的绝对值较小，也有可能导致第一正弦信号瞬时值变为零，即出现“异常过零点”，导致过零点的误判，进而导致波峰或波谷的误判。为进一步解决根据过零点确定波峰和波谷的间接检测方法带来的上述附加技术问题，本申请实施例二提供了另一种相关正弦信号检测方法。

如图3所示，本申请实施例二提供的相关正弦信号检测方法，包括如下步骤：

S1、对所述第一正弦信号的瞬时值进行采样；

S2、判断连续三个采样结果是否满足零点判断条件，如果是，则执行步骤S3，否则再次执行本步骤S2；

具体的，所述零点判断条件包括：所述连续三个采样结果中，第一个采样结果和第三个采样结果的乘积小于零。

更具体的，所述零点判断条件包括如下两种判断条件：（1）第一零点判断条件第一个采样结果小于零且第三个采样结果大于零；（2）第一个采样结果大于零且第三个采样结果小于零。满足上述（1）和（2）所述两种判断条件中的任意一种，即判定为满足所述零点判断条件。具体的，若满足判断条件（1），则判定该相应的第二个采样结果对应的采样时刻的过零点类型为上升过零点；若满足判断条件（2），则判定该相应的第二个采样结果对应的采样时刻的过零点类型为下降过零点。

S3、若在得到所述连续三个采样结果之前已检测到至少一个所述正常过零点，则判断所述连续三个采样结果中的第二个采样结果对应的采样时刻，与前一个所述正常过零点时刻之间的第一时间差值是否大于第二预设间隔，如果是，则执行步骤S4，否则返回步骤S2；

正常情况下，正弦信号相邻两个过零点（其中一个为上升过零点、另一个为下降过零点）的时间间隔固定在一定数值范围内应该为该正弦信号的周期的一半；若因干扰信号影响导致相邻两个正常过零点之间过零点产生“异常过零点”，则该“异常过零点”与与其相邻的正常过零点之间的时间间隔必然小于上述数值范围。因此，可根据干扰信号或应用场合等实际因素确定确定上述数值范围，并记为第二预设间隔，当检测到的过零点与其前一个正常的下降过零点的时间间隔小于上述第二预设间隔时，则确定当前检测到的过零点必然是由于信号干扰所致的“异常上升过零点”，应当舍弃，并继续检测直至上述时间间隔大于第二预设间隔。

S4、将满足所述零点判断条件的连续三个采样结果中、第二个采样结果对应的采样时刻作为所述正常过零点时刻，并将以所述正常过零点时刻为起点、延时第一预设间隔的时刻对应的采样结果作为所述第一正弦信号的极值；

S5、确定与所述第一正弦信号的极值对应的所述第二正弦信号的瞬时值。

由上述方法步骤可知，本申请实施例根据连续三个采样结果中第一个采样结果和第三个采样结果的符号确定第一正弦信号的过零点时刻，并判断该过零点时刻是否为正常过零点时刻，如果是，则根据将该正常过零点时刻延时第一预设间隔、以确定该第一正弦信号的波峰或波谷时刻，相对于现有技术直接检测该第一正弦信号波峰和波谷，本申请实施例有效避免了干扰信号引起的假波峰和假波谷对检测准确度的影响，降低了对信号的平滑性要求；同时，通过对检测到的相邻两个过零点的时间间隔进行判断，排出了干扰信号引起的异常过零点对检测准确度的影响，进一步减小了波峰和波谷误判断的几率，提高了抗干扰能力，提高了检测的准确度。

进一步的，由于干扰信号的幅值一般不会很大，对第一正弦信号的瞬时值影响也不会很大，故有可能出现“异常过零点”的位置为瞬时值较小的、第一正弦信号的正常过零点附近。如图4中实线所示的一段干扰信号作用下的正弦信号波形图（图4中虚线表示标准的正弦信号波形图），其实际过零点为c点和h点；但是由干扰信号引起的上升过零点a点和e点均可作为上升过零点c点的等效过零点，满足误差要求；而仅其附近的下降过零点b点和d点属于异常过零点，需要排除。同理，由干扰信号引起的下降过零点f点和j点均可作为下降过零点h点的的等效过零点，满足误差要求；而仅其附近的上升过零点g点和i点属于异常过零点，需要排除。因此，本申请实施例中第二预设间隔不宜设置很大；经实验验证，优选设置为T/8（T为所述第一正弦信号的周期）。

另外，由于通过上述实施例二所述的步骤S3判断检测到的过零点时刻是否为正常过零点时刻时，需要依赖该过零点时刻之前的正常过零点时刻；而对于本次检测检测开始时，检测到的第一个过零点时刻之前不存在已确定的正常过零点，故可通过如下步骤1）和步骤2）确定检测到的第一个过零点时刻是否为正常过零点时刻：

步骤1）判断所述第一过零点时刻之后、满足所述零点判断条件的连续三个采样结果中的第二个采样结果对应的采样时刻，与所述第一过零点时刻之间的时间差值是否大于所述第二预设间隔，如果是，则将所述第一过零点时刻之后、满足所述零点判断条件的连续三个采样结果中的第二个采样结果对应的采样时刻作为第二过零点时刻；

步骤2）判断所述第一过零点时刻和第二过零点时刻的过零点类型是否相同，若相同，则将所述第二过零点时刻作为所述正常过零点时刻，否则将所述第一过零点时刻和第二过零点时刻均作为所述正常过零点时刻。

所述过零点类型包括上升过零点和下降过零点。下面参照图4对上述确定检测到的第一个过零点时刻是否为正常过零点时刻的方法作进一步阐述。

假设检测到实际正弦信号的第一个过零点时刻为a点、b点、c点、d点、e点中5个点中的任意一个；显然a点、b点、c点、d点、e点之间任意两点的时间差值均小于所述第二预设间隔，在满足时间差值大于所第二预设间隔的条件下，检测到的下一个过零点一定为f点；又由于f点、h点和g点均可作为相应位置的正常过零点，故确定的第二过零点时刻为正常过零点时刻。

由于上述第二过零点（即f点）为下降过零点，根据正弦信号的曲线特性可知，与其相邻的正常过零点应当为上升过零点。因此，若确定的所述第一过零点时刻为a点、c点或e点对应的时刻，则判断得到第一过零点和第二过零点的过零点类型不同，进而判定第一过零点时刻和第二过零点时刻均为正常过零点时刻；若确定的所述第一过零点时刻为b点或d点对应的时刻，则判断得到第一过零点和第二过零点的过零点类型相同，进而判定第一过零点时刻为异常过零点时刻，仅第二过零点时刻为正常过零点时刻。

由以上阐述可知，本申请实施例可正确判定检测到的第一个过零点时刻是否为正常过零点时刻。

本申请实施例中，确定第一正弦信号的波峰值和波谷值对应的第二正弦信号的瞬时值，可仍如现有技术所述，通过硬件电路采集第二正弦信号的模拟量，进而通过相应的模数转换模块将该模拟量转换为数字量供处理器存储或处理。

但考虑到信号波动会导致硬件电路采集到的第二正弦信号的瞬时值存在误差，为解决此问题、进一步提高检测精度，本申请实施例三提供了又一种相关正弦信号检测方法。

如图5所示，本申请实施例三提供的相关正弦信号检测方法，包括如下步骤：

S1、对所述第一正弦信号的瞬时值进行采样；

S2、判断连续三个采样结果是否满足零点判断条件，如果是，则执行步骤S3，否则再次执行本步骤S2；

S3、若在得到所述连续三个采样结果之前已检测到至少一个所述正常过零点，则判断所述连续三个采样结果中的第二个采样结果对应的采样时刻，与前一个所述正常过零点时刻之间的第一时间差值是否大于第二预设间隔，如果是，则执行步骤S4，否则返回步骤S2；

S4、将满足所述零点判断条件的连续三个采样结果中、第二个采样结果对应的采样时刻作为所述正常过零点时刻，并将以所述正常过零点时刻为起点、延时第一预设间隔的时刻对应的采样结果作为所述第一正弦信号的极值；S5、计算所述第一正弦信号和第二正弦信号之间的相位差θ的余弦值与所述第一正弦信号的极值的乘积，并将该乘积作为与所述第一正弦信号的极值对应的所述第二正弦信号的瞬时值。

具体的，上述相位差θ可根据数字相关函数法来计算，其计算原理及计算方法如下：

假设θ₁为所述第一正弦信号的相位，A为第一正弦信号的幅值，则第一正弦信号I可表示为 $I\left(t\right)=A\sin (\frac{2\mathrm{\πt}}{T}+{\mathrm{\θ}}_1);$

假设θ₂为所述第二正弦信号的相位，B为第二正弦信号的幅值，则第二正弦信号U可表示为 $U\left(t\right)=B\sin (\frac{2\mathrm{\πt}}{T}+{\mathrm{\θ}}_2);$

则有： $\mathrm{\θ}={\mathrm{\θ}}_2-{\mathrm{\θ}}_1=\arccos \left[\frac{R_{\mathrm{IU}}\left(0\right)}{\sqrt{R_I\left(0\right)*R_U\left(0\right)}}\right];$ 其中， $R_{\mathrm{IU}}=\left(0\right)=\frac{1}{N}\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}I\left[n\right]U\left[n\right],$ $R_I\left(0\right)=\frac{1}{N}\underset{n=0}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}I{\left[n\right]}^2,R_U\left(0\right)=\frac{1}{N}\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}U{\left[n\right]}^2,$ n是信号的采样序号，表示第n次采样，而N是表示信号一个周期内的总采样数。

所述第一正弦信号的极值包括波峰值（极大值）和波谷值（极小值）。假设检测到的第一正弦信号的波峰值为I_max+，则与其对应的第二正弦信号的瞬时值U_{I_max+}=I_max+*cosθ；假设当检测到的第一正弦信号的波谷值为I_max-，则与其对应的第二正弦信号的瞬时值U_{I_max-}=I_max-*cosθ。

需要说明的是，理论上，I_max+=+A，I_max==-A，但实际上可能会由于多种外界因素影响，与第一正弦信号相关的第二正弦信号也将相应的变化，故第一正弦信号的波峰值优选为实际检测到的值I_max+、波谷值优选为实际检测到的值I_max-。

由上述方法步骤可知，本申请实施例在保证了对第一正弦信号的波峰和波谷的正确检测的同时，还通过计算法确定第一正弦信号的波峰和波谷对应的第二正弦信号的瞬时值，避免了干扰信号等原因引起的信号波动导致的第二正弦信号的瞬时值检测误差，进一步提高了相关正弦信号的检查精度。

与上文实施例一相对应的，本申请实施例四还提供了一种相关正弦信号检测装置；同样的，所述相关正弦信号包括频率相同的第一正弦信号和第二正弦信号。

如图6所示，该相关正弦信号检测装置包括采样模块1、正常过零点确定模块2、极值确定模块3、极值对应值确定模块4。

具体的，采样模块1，用于对所述第一正弦信号的瞬时值进行采样；

正常过零点确定模块2，用于根据所述采样结果确定所述第一正弦信号的正常过零点时刻；

极值确定模块3，用于将以所述正常过零点时刻为起点、延时第一预设间隔的时刻对应的采样结果作为所述第一正弦信号的极值；所述极值包括波峰值和波谷值；

极值对应值确定模块4，用于确定与所述第一正弦信号的极值对应的所述第二正弦信号的瞬时值。

由上述结构可知，与现有微分检测法不同的，本申请实施例不是直接检测第一正弦信号的波峰和波谷，而是首先直接检测其正常过零点；根据正弦信号的曲线特性，过零点时刻之后延时第一预设间隔即为该第一正弦信号的极值时刻，包括波峰和波谷；当存在干扰信号时，一定会在相应位置出现波峰或波谷，即相应位置的导数大小满足微分检测法的判断条件；而由于本申请实施例并不对波峰和波谷直接检测，因此有效解决了干扰信号引起的异常波峰和异常波谷对检测准确度的影响，且对信号的平滑性要求很低。因此，本申请实施例大大减小了波峰和波谷误判断的几率，提高了抗干扰能力，提高了检测的准确度，且降低了对信号的平滑性要求，通用性好，解决了现有技术的问题。

与上文实施例二对应的，本申请实施例五提供了另一种相关正弦信号检测装置；如图7所示，该装置包括采样模块1、正常过零点确定模块2、极值确定模块3、极值对应值确定模块4。

其中，正常过零点确定模块2包括第一判断模块21、第二判断模块22和过零点存储模块23。

具体的，过零点存储模块23用于：存储所述正常过零点时刻。

第一判断模块21用于：判断连续三个采样结果是否满足零点判断条件，如果是，则触发所述第二判断模块；所述零点条件包括：所述连续三个采样结果中，第一个采样结果和第三个采样结果的乘积小于零。

第二判断模块22用于：当所述第一存储模块中存储有至少一个所述正常过零点时刻时，判断满足所述零点判断条件的连续三个采样结果中的第二个采样结果对应的采样时刻，与前一个所述正常过零点时刻之间的第一时间差值是否大于第二预设间隔，如果是，则将所述第二个采样结果对应的采样时刻作为所述正常过零点时刻，并触发过零点存储模块23进行存储。

本实施例中，第一预设间隔具体可以为所述第一时间差值的一半；第二预设间隔包括T/8。

另外，本实施例中其他模块的功能可参照实施例五，此处不再赘述。

由上述结构可知，本申请实施例首先确定第一正弦信号的正常过零点，进而根据将该过零点对应时刻延时第一预设间隔、以确定该第一正弦信号的波峰或波谷时刻，相对于现有技术直接检测该第一正弦信号波峰和波谷，本申请实施例有效避免了干扰信号引起的假波峰和假波谷对检测准确度的影响，降低了对信号的平滑性要求；同时，通过对检测到的相邻两个过零点的时间间隔进行判断，排出了干扰信号引起的异常过零点对检测准确度的影响，进一步减小了波峰和波谷误判断的几率，提高了抗干扰能力，提高了检测的准确度。

进一步的，基于图7所示实施例五，为确定每次检测的第一个正常过零点时刻，本申请实施例六提供的另一相关正弦信号检测装置中，正常过零点确定模块2还包括第一过零点确定模块24、第二过零点确定模块25和第三判断模块26，如图8所示。

具体的，所述第一过零点确定模块用于：当过零点存储模块23中未存储有所述正常过零点时刻，且第一判断模块21判定所述连续三个采样结果满足所述零点判断条件时，将所述连续三个采样结果中的第二个采样结果对应的采样时刻作为第一过零点时刻，并触发所述第二过零点确定模块；

所述第二过零点确定模块用于：判断所述第一过零点时刻之后、满足所述零点判断条件的连续三个采样结果中的第二个采样结果对应的采样时刻，与所述第一过零点时刻之间的时间差值是否大于所述第二预设间隔，如果是，则将所述第一过零点时刻之后、满足所述零点判断条件的连续三个采样结果中的第二个采样结果对应的采样时刻作为第二过零点时刻，并触发所述第三判断模块；

所述第三判断模块用于：判断所述第一过零点时刻和第二过零点时刻的过零点类型是否相同，若相同，则将所述第二过零点时刻作为所述正常过零点时刻，否则将所述第一过零点时刻和第二过零点时刻均作为所述正常过零点时刻；并触发所述过零点存储模块进行存储。其中，所述过零点类型包括上升过零点和下降过零点。

与上文实施例三对应的，本申请实施例七提供了另一种相关正弦信号检测装置，如图9所示，该装置包括采样模块1、正常过零点确定模块2、极值确定模块3、极值对应值计算模块41和相位差计算模块5。

其中，相位差计算模块5用于计算所述第一正弦信号和第二正弦信号之间的相位差θ；更具体的，可通过数字相关函数法计算，其原理及方法可参照实施例三所述。

极值对应值计算模块41用于：计算所述相位差θ的余弦值与极值确定模块3确定的所述第一正弦信号的极值的乘积，并将该乘积作为与所述第一正弦信号的极值对应的所述第二正弦信号的瞬时值。

另外，本实施例中其他模块的功能亦可参照实施例五或实施例六，此处不再赘述。

由上述结构可知，本申请实施例在保证了对第一正弦信号的波峰和波谷的正确检测的同时，还通过计算法确定第一正弦信号的波峰和波谷对应的第二正弦信号的瞬时值，避免了干扰信号等原因引起的信号波动导致的第二正弦信号的瞬时值检测误差，进一步提高了相关正弦信号的检查精度。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，所述程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，ROM）或随机存储记忆体（Random Access Memory，RAM）等。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种相关正弦信号检测方法，所述相关正弦信号包括频率相同的第一正弦信号和第二正弦信号，其特征在于，包括：

对所述第一正弦信号的瞬时值进行采样；

根据所述采样结果确定所述第一正弦信号的正常过零点时刻；

将以所述正常过零点时刻为起点、延时第一预设间隔的时刻对应的采样结果作为所述第一正弦信号的极值；所述极值包括波峰值和波谷值；

确定与所述第一正弦信号的极值对应的所述第二正弦信号的瞬时值。

2.根据权利要求1所述的相关正弦信号检测方法，其特征在于，所述将以所述正常过零点时刻为起点、延时第一预设间隔的时刻对应的采样结果作为所述第一正弦信号的极值，包括：

当所述正常过零点时刻的过零点类型为上升过零点时，将以所述正常过零点时刻为起点、延时第一预设间隔的时刻对应的采样结果作为所述第一正弦信号的波峰值；

当所述正常过零点时刻的过零点类型为下降过零点时，将以所述正常过零点时刻为起点、延时第一预设间隔的时刻对应的采样结果作为所述第一正弦信号的波谷值。

3.根据权利要求1或2所述的相关正弦信号检测方法，其特征在于，所述根据所述采样结果确定所述第一正弦信号的正常过零点时刻，包括：

判断连续三个采样结果是否满足零点判断条件；所述零点判断条件包括：所述连续三个采样结果中，第一个采样结果和第三个采样结果的乘积小于零；

若所述连续三个采样结果满足所述零点判断条件，且在得到所述连续三个采样结果之前已检测到至少一个所述正常过零点，则判断所述连续三个采样结果中的第二个采样结果对应的采样时刻，与前一个正常过零点时刻之间的第一时间差值是否大于第二预设间隔，如果是，则将所述第二个采样结果对应的采样时刻作为所述正常过零点时刻。

4.根据权利要求3所述的相关正弦信号检测方法，其特征在于，还包括：

若所述连续三个采样结果满足所述零点判断条件，且在得到所述连续三个采样结果之前未检测到所述正常过零点，则将所述连续三个采样结果中的第二个采样结果对应的采样时刻作为第一过零点时刻；

判断所述第一过零点时刻之后、满足所述零点判断条件的连续三个采样结果中的第二个采样结果对应的采样时刻，与所述第一过零点时刻之间的时间差值是否大于所述第二预设间隔，如果是，则将所述第一过零点时刻之后、满足所述零点判断条件的连续三个采样结果中的第二个采样结果对应的采样时刻作为第二过零点时刻；

判断所述第一过零点时刻和第二过零点时刻的过零点类型是否相同，若相同，则将所述第二过零点时刻作为所述正常过零点时刻，否则将所述第一过零点时刻和第二过零点时刻均作为所述正常过零点时刻；其中，

所述过零点类型包括上升过零点和下降过零点。

5.根据权利要求3所述的相关正弦信号检测方法，其特征在于，所述第一预设间隔具体为所述第一时间差值的一半；

所述第二预设间隔包括T/8；其中，T为所述第一正弦信号的周期。

6.根据权利要求1或2所述的相关正弦信号检测方法，其特征在于，所述确定与所述第一正弦信号的极值对应的所述第二正弦信号的瞬时值，包括：

计算所述第一正弦信号和第二正弦信号之间的相位差θ的余弦值与所述第一正弦信号的极值的乘积，并将其作为与所述第一正弦信号的极值对应的所述第二正弦信号的瞬时值。

7.一种相关正弦信号检测装置，所述相关正弦信号包括频率相同的第一正弦信号和第二正弦信号，其特征在于，包括：

采样模块，用于对所述第一正弦信号的瞬时值进行采样；

正常过零点确定模块，用于根据所述采样结果确定所述第一正弦信号的正常过零点时刻；

极值确定模块，用于将以所述正常过零点时刻为起点、延时第一预设间隔的时刻对应的采样结果作为所述第一正弦信号的极值；所述极值包括波峰值和波谷值；

极值对应值确定模块，用于确定与所述第一正弦信号的极值对应的所述第二正弦信号的瞬时值。

8.根据权利要求7所述的相关正弦信号检测装置，其特征在于，所述正常过零点确定模块包括第一判断模块、第二判断模块和过零点存储模块；

所述过零点存储模块用于：存储所述正常过零点时刻；

所述第一判断模块用于：判断连续三个采样结果是否满足零点判断条件，如果是，则触发所述第二判断模块；所述零点条件包括：所述连续三个采样结果中，第一个采样结果和第三个采样结果的乘积小于零；

所述第二判断模块用于：当所述第一存储模块中存储有至少一个所述正常过零点时刻时，判断满足所述零点判断条件的连续三个采样结果中的第二个采样结果对应的采样时刻，与前一个所述正常过零点时刻之间的第一时间差值是否大于第二预设间隔，如果是，则将所述第二个采样结果对应的采样时刻作为所述正常过零点时刻，并触发所述过零点存储模块进行存储。

9.根据权利要求8所述的相关正弦信号检测装置，其特征在于，所述正常过零点确定模块还包括第一过零点确定模块、第二过零点确定模块和第三判断模块；

所述第一过零点确定模块用于：当所述第一存储模块中未存储有所述正常过零点时刻，且所述第一判断模块判定所述连续三个采样结果满足所述零点判断条件时，将所述连续三个采样结果中的第二个采样结果对应的采样时刻作为第一过零点时刻，并触发所述第二过零点确定模块；

所述第二过零点确定模块用于：判断所述第一过零点时刻之后、满足所述零点判断条件的连续三个采样结果中的第二个采样结果对应的采样时刻，与所述第一过零点时刻之间的时间差值是否大于所述第二预设间隔，如果是，则将所述第一过零点时刻之后、满足所述零点判断条件的连续三个采样结果中的第二个采样结果对应的采样时刻作为第二过零点时刻，并触发所述第三判断模块；

所述第三判断模块用于：判断所述第一过零点时刻和第二过零点时刻的过零点类型是否相同，若相同，则将所述第二过零点时刻作为所述正常过零点时刻，否则将所述第一过零点时刻和第二过零点时刻均作为所述正常过零点时刻；其中，所述过零点类型包括上升过零点和下降过零点。

10.根据权利要求7～9任一项所述的相关正弦信号检测装置，其特征在于，还包括相位差计算模块；

所述相位差计算模块用于：计算所述第一正弦信号和第二正弦信号之间的相位差θ；

所述极值对应值确定模块包括极值对应值计算模块；

所述极值对应值计算模块用于：计算所述相位差θ的余弦值与所述第一正弦信号的极值的乘积，并将其作为与所述第一正弦信号的极值对应的所述第二正弦信号的瞬时值。